新型电压控制式有源电力滤波器(APF)的设计

随着越来越多的非线形电力负荷投入使用,使城市电网中的谐波分量猛增.为降低谐波对电力系统的危害,更有效地抑制揩波,提出与传统的电力有源滤波器不同的新型设计思路,并设计实现了小功率单相新型谐波抑制装置,取得比较好的谐波抑制效果,体现了该装置功能多、性能好、克服了常规LC无源滤波器不足等特点.     

一种改进的PWM方法在APF中的应用

在有源电力滤波器中，直流电压的控制对其补偿效果有重要的影响。由于能量交换以及设备各部分的损耗，直流电压总是存在一定的能量脉动，恶化了谐波补偿效果，传统的增大电容器容量的解决办法增加了装置成本和安装空间。文中以并联有源电力滤波器为例提出一种改进的PWM方法，采用前馈控制消除直流电压波动对变流器输出交流电压的影响，使有源电力滤波器获得了理想的补偿效果。仿真和试验结果证明了该方法的有效性。     

统一电能质量调节器并联侧APF谐波检测技术

研究了统一电能质量调节器(UPQC)并联侧有源电力滤波器(APF)的4种谐波电流检测技术,包括ip-iq法、傅里叶分解法、自适应法和FBD法等,比较了各自的优缺点和适用场合。对FBD法和ip-iq算法的一致性问题进行深入分析。通过Matlab/Simulink软件对UPQC系统并联侧APF的谐波检测技术和UPQC整体功能进行了仿真研究。在实验室条件下搭建UPQC实验平台,对系统并联侧运行和控制情况进行实验研究。结果表明,对UPQC并联侧所采用的谐波电流检测算法和电流跟踪控制算法是正确并可行的。     

一种改进的并联混合型APF控制系统设计及实现

通过分析并联混合型系统的结构特点,并针对目前控制系统设计中普遍存在的功能设置不完善的问题,提出了一种改进的控制系统设计方案。整个并联混合型APF控制系统基于TMS320F2812DSP设计,并充分利用了F2812在控制方面的优越性能及高速的计算能力,所以可以采用复杂的控制策略来达到提高补偿效果的目的。控制系统在传统的电流检测、直流电压平衡控制、SVPWM控制的基础上增加了电流预测、输出直流分量调节、无差拍控制等控制环节,丰富了控制系统的功能。基于此控制系统的并联混合型APF实验样机已经在现场投运。通过现场运行表明,系统功能完善、控制精度高、动态性好,采用该控制系统的并联混合型APF谐波抑制效果显著。研究成果对于其他类型的电能质量治理设备的开发有一定的借鉴意义。     

一种新的谐波检测方法及其在APF中的应用

有源电力滤波器作为改善电能质量的装置被广泛地应用在各种场合,其中谐波检测环节在有源滤波器中扮着重要角色。针对在网侧电压波形发生畸变、幅值跌落等恶劣环境中,传统锁相环无法准确对电压相位进行锁相的情况,提出一种基于双同步坐标系解耦的柔性锁相环的有效值谐波检测方法,并在模拟某相电压跌落和相位偏移的情况下,将其与基于传统锁相环的方均根值谐波检测方法进行对比分析。仿真结果表明,此方法是可行的,可以在电网恶劣环境下,准确检测出电网电压正序基波电压的相位信息,同时将其应用于有源电力滤波器中,网侧谐波的补偿达到了预期的效果。     

多重化APF补偿系统设计

介绍了一种由微机控制的基于电流检测的并联APF动态监控系统,阐述了实验装置的软、硬件设计原理.     

一种无滤波器的谐波电流检测新方法

采用有源电力滤波器是当前谐波抑制的-个重要趋势.其关键技术之一是实时准确地检测谐波电流.但目前的检测方法大都使用了滤波器,检测的动态性能差.本文对目前应用比较成熟的单相电路有功电流分离法和三相电路ip-iq法进行改进,省去了滤波器,提出了一种无滤波器的谐波电流实时检测新方法.理论分析和仿真验证表明,该方法算法简单,易于实现,并且大大缩减了延时,提高了检测方法的实时性.     

基于Concerto多模块APF控制系统设计

采用多个有源电力滤波器(APF)并联的方案,通过分布式控制实现大容量的谐波与无功电流输出;针对此结构如何在稳定的环路控制和通信功能间寻求平衡,采用最新的Concerto F28M35x系列控制器构成控制系统。通过对基于电压、电流双闭环控制的均流策略和基于数字锁相环(DPLL)的相位同步方案进行研究,设计了二台APF样机进行运行调试。实验表明基于Concerto的分布式控制方案可行,补偿后谐波畸变率低。     

有源电力滤波器的谐波检测研究

目前电网的谐波污染越来越严重,有源电力滤波器由于能实时抑制谐波,所以得到外界广泛关注。谐波电流检测的好坏对有源电力滤波器的性能有很大的影响,所以,本文就目前的几种谐波检测方法:基于傅里叶变换、基于瞬时无功功率理论、基于同步参考坐标系原理、基于频域分析的模拟带通或者带阻、基于采样保持原理、基于Fryze时域分析、基于小波变换、基于Prony/Kalman估计、基于神经网络的谐波检测法/自适应滤波理论谐波检测法进行了概括和比较分析。     

LCL型三相四线制APF的准比例谐振控制研究

配电网智能化的关键在于利用有源电力滤波器(APF)综合控制电能质量.通过研究分析APF的结构及其原理,建立等效电路模型,简化电流检测,不需要分离正负序电流,也不需要提取无功电流和各次谐波电流,即可获得指令电流.基于准比例谐振(PR)控制,实现对各种频率分量协调控制,分析无源阻尼法中各增阻尼方式,综合考虑各阻尼放置位置对...     

一种高性能单相电网有源滤波器的设计

设计了一种高性能的单相电网有源滤波器。该有源滤波器主功率回路采用电压源型H桥逆变器,逆变器开关驱动信号为特定消谐PWM开关信号。控制回路采用PI电压跟踪控制,不需实时检测计算负载的无功电流和高次谐波电流,就可以实现同时补偿负载无功及高次谐波电流的需求。分析了滤波器的补偿特性和各主要单元电路的设计方法,实验结果证明该有源滤波器的有效性。     

高通和低通滤波器对谐波检测电路检测效果的影响研究

从基于瞬时无功功率理论的一种谐波电流检测方法, 推出了采用高通和低通滤波器的两种谐波电流检测电路。利用ＭＡＴＬＡＢ仿真软件建立了相应的仿真电路, 并就滤波器对谐波电流检测电路检测效果的影响进行了仿真研究, 同时对两种电路的性能进行了对比, 结果表明, 滤波器的截止频率、阶数和类型对检测电路的动态响应过程、检测精度都有很大影响。谐波电流检测电路采用低通滤波器, 无论从设计上还是从检测效果都有优势     

基波相位和频率的高精度检测及在有源电力滤波器中的应用

该文提出了一种电力基波频率和相位的高精度数字化实时检测方法,提出了基于高精度基波相频实时检测的有源电力滤波器谐波和无功电流的检测方法。相位检测是基于三角函数正交性及自适应滤波的原理构造了相位跟踪的闭环控制回路,结合延时反馈及变参数 PI 控制技术,使初相跟踪检测的精度达到(10-4)o~(10-10)o的数量级;基波频率的测量是基于初相跟踪检测控制系统的基础之上,求取稳态时初相修正量的时间变化率,即可作为频率跟踪的反馈。在有源电力滤波器中,利用该方法可以求取电压和电流的基波相位频率和相应基波的单位正弦函数,基波幅值用滑窗傅立叶变换的方法求得,从而方便精确地检测出有功和谐波电流。仿真与实验结果证明了所提方法的正确性和有效性。     

高精度恒压计量泵控制系统的设计

针对传统计量泵在压力调节、流量控制方面存在精度低、稳定性差等问题,设计了一种基于嵌入式系统的高精度恒压恒速计量泵控制系统。该系统以ARM处理器为开发平台,采用模块化的设计思想,硬件部分设计了数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、控制模块以及通讯模块等。通过单片机STM32的定时器输出PWM波实现对步进电机的精密控制,利用光电编码器以及压力变送器采集电机的转速和计量泵出口压力值,求出计量泵出口压力值与理论值的差值,采用模糊PID算法将压力差值转换为控制脉冲信号,实现对恒压恒速输出过程的实时调节。实际试验结果表明,设计的计量泵控制系统具有控制精度高、稳定性好等优点,具有广泛的应用价值。     

电力有源滤波器控制回路补偿参考电流的一种检测方法

提出了一种电力有源滤波器控制回路补偿参考电流的检测方法。该方法所用乘法器少,电路实现简单,适用于单相、三相有源滤波器补偿参考电流的检测。仿真和实验结果证明了这种检测方法的有效性。     

独立电源系统有源滤波器谐波和无功电流补偿策略研究

文章首先介绍了独立电源系统有源滤波器谐波和无功电流的补偿原理。而后,当有源滤波器的输出功率不能够满足电源系统补偿需求的时候,提出了谐波和无功电流的补偿策略,使有源滤波器在固定补偿能力下发挥最大的补偿效益,提高了有源滤波器的补偿性能。通过分析比较,说明该补偿策略具有较大的优越性,并在实际的有源滤波器装置中得到了较好的应用,表明该策略是正确和有效的。     

采用简化的普罗尼谱估计法的谐波电流检测方法

电力系统谐波电流检测是有源功率滤波（ＡＰＦ）技术的重要组成部分。在负载变动频繁的场合,常需要在尽可能短的时间里检测出谐波。目前,大部分谐波检测方法可以在负载变化后一个基波周期后检测出谐波。本文介绍了一种筒化的普罗尼谱估计法,使谐波检测时间小于一个周期。并用仿真结果说明其有效性。     

一种新型单相有源电力滤波器

提出了单相有源电力滤波器的一种新的计算方法 ,此方法可以使电源的输入功率因数接近于 1,且能保证即使在电源电压波形发生畸变时 ,能维持电源电流为正弦波。模拟实验证明 ,本文所提出的这种计算方法可以有效地起到补偿无功或抑制非线性负载谐波的作用     

数字式有源电力滤波技术中谐波电流补偿分量的检测

为提高有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)的补偿性能,以理想传输量分离法为理论基础,提出了一种基于现场可编程逻辑阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)器件和快速模/数转换(A/D)的数字式有源电力滤波技术中谐波电流补偿分量的检测方法。该方法通过配置FPGA器件的时钟、逻辑运算电路以及静态存储器来实现A/D转换控制以及补偿分量的计算。与常规的基于数字信号处理程序的检测方法相比,该方法有效地利用了FPGA器件的并行运算以及近似布线逻辑的电路特点,提高了APF的抗干扰能力及补偿性能。仿真和实验结果表明,采用该检测方法的APF具有更好的实时性、准确性和抗干扰能力。     

一种新型的串联型有源电力滤波器

提出了一种基于等效电阻概念和功率平衡原理的串联型有源电力滤波器（APF），新串联型有源电力滤波器不需要进行复杂的谐波检测计算，通过简单的控制就可以获得电源电流的参考信号，实现对谐波和无功电流的同时补偿。研制了实验样机，实验结果与理论分析和仿真结果相吻合，验证了所提出控制方法的正确性，并显示所提出的串联型APF对电压型谐波源有良好的补偿特性。